подробное описание проекта (0.63Мб)

Пневматический угловой гайковерт
с электронным контролем момента
Апрель 2008
Пневматический угловой гайковерт с электронным
контролем момента
Предлагается создать ряд пневматических гайковертов на базе 22/42 серий со встроенным
электрическим генератором для питания электронного блока расположенного в корпусе
гайковерта. Контроль момента осуществляется путем контроля реактивного момента,
воспринимаемого тензорезисторным датчиком момента. Отключение гайковерта
осуществляется муфтой предельного момента. Величина предельного момента
отключения контролируется электронным блоком. Производя регулировку момента
отключения можно контролировать момент отключения по показаниям электронного
блока.
Электронный блок, встроенный в гайковерт, позволяет контролировать момент затяжки,
момент срабатывания муфты предельного момента, минимально-допустимый и
максимально-допустимый моменты затяжки. При этом, когда момент затяжки находится в
поле допуска образованного значениями минимально-допустимого и максимальнодопустимого моментов затяжки, то производится индикация о том, что соединение
затянуто нормально. Если момент затяжки вышел из поля допуска – то выдается
индикация, что соединение затянуто дефектно.
2
Пневматический угловой гайковерт с электронным
контролем момента
Так как для отключения гайковерта используется муфта предельного момента, момент
отключения которой регулируется натяжением пружины, то контроль величины настройки
муфты предельного момента можно осуществить следующим образом:
Пусть натяжение пружины от минимума до максимума соответствует 10 оборотам
регулирующей гайки. При этом момент отключения изменяется от 20 до 120 Нм. Если на
гайку установить датчик угла таким образом, чтобы при одном обороте гайки
генерировалось 10 импульсов, то один импульс будет соответствовать увеличению или
уменьшению
момента на 1 Нм.
Этот параметр называется «Дискретность» и вводится в память гайковерта при
калибровке.
В качестве датчика угла используется датчик Холла, взаимодействующий с магнитами,
расположенными в регулировочной гайке муфты предельного момента.
Гайковерт настраивают следующим образом.
Переводят гайковерт в режим «затяжки» и производят затяжку резьбового соединения.
На индикаторе высвечивается значение момента затяжки.
Гайковерт переводят в режим «Настройка».
На индикаторе высвечивается момент с которым произошла затяжка.
3
Пневматический угловой гайковерт с электронным
контролем момента
Затем производят регулировку пружины муфты, при этом ослабление пружины на один
оборот производит уменьшения числа на индикаторе на 10 Нм, а натяжения пружины на
один оборот увеличивает число на индикаторе на 10 Нм. Такой регулировкой
обеспечивают настройку на требуемый момент отключения, величина которого
считывается с индикатора.
Затем нажимают кнопку «0» и данные о настройке вводятся в память гайковерта.
Гайковерт переводят в режим затяжки и осуществляют затяжку резьбового соединения.
Режим работы гайковерта:
- затяжка
- настройка
- калибровка
В режиме затяжка осуществляется затяжка резьбового соединения, на индикатор
выводится максимальное значение момента достигнутое моментом в данном цикле
затяжки, сравнение момента с минимально-допустимым значением и максимальнодопустимым значением и сигнализация о качестве затяжки.
Если момент не достиг установленной границы «недотяжка», если в поле допуска то
«норма» и если выше установленной границы, то «перетяжка».
В режиме «настройка» осуществляется установка нижней границы установка верхней
границы и настройка момента отключения предельной муфты.
В режиме «калибровка» осуществляется калибровка правого вращения, левого вращения
и вводится параметр «Дискретность».
4
Пневматический угловой гайковерт с электронным
контролем момента
Для подтверждения практической реализации высказанных предложений был разработан и
подготовлен генератор и датчик момента. На выходе генератора была получена мощность не мене
1 Вт, что вполне достаточно для питания электронного блока. Датчик момента стабильно
осуществляет контроль величины крутящего момента, работая совместно с электронным блоком,
используемым для работы в электронных динамометрических ключах
Датчик момента
5
Генератор
Пневматический угловой гайковерт с электронным
контролем момента
6
Пневматический угловой гайковерт с электронным
контролем момента
7
Алгоритм работы электронного модуля гайковерта
Электронный модуль предназначен для измерения крутящего момента затяжки созданного гайковертом
при сборке резьбового соединения.
Модуль так же должен измерять максимальное значение момента, соответствующего моменту затяжки, а
так же осуществлять сравнение величины момента затяжки с минимально допустимым и
максимально допустимым значениями и выдавать информацию о качестве затяжки.
Величина требуемого крутящего момента затяжки обеспечивается муфтой предельного момента
встроенной в гайковерт.
Питание электронного модуля осуществляется от встроенного аккумулятора. Заряд аккумулятора
осуществляется от встроенного электрического генератора.
Включение электронного модуля осуществляется при нажатии одной из кнопок или при появлении на
выходе электрического генератора импульсов.
Выключение электроники осуществляется, если кнопки не нажимаются в течении 10 сек. Или после
пропадания импульсов на выходе генератора так же через 10 сек.
Перед отключением электроники необходимо произвести установку нуля датчика.
При включении электронного модуля по импульсам генератора должно быть сброшено значение
максимального момента предыдущей затяжки.
При включении блока нажатием на кнопку сброс максимального значения должен осуществляться в
ручную.
Установка нуля датчика так же можно осуществлять с помощью нажатия кнопки при работе электроники в
режиме измерения текущего значения.
Индикация качества затяжки должна осуществляться после прекращения импульсов с выхода
электрического генератора в течении 10 сек. при помощи трех индикаторов:
- недотяжка
- норма
- перетяжка
Быстродействие измерительной электроники не менее 104 изм/сек.
8
Процедура калибровки гайковерта
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
9
Гайковерт устанавливают в режим калибровки при помощи джампера на плате.
Кнопкой «0» производят установку нуля датчика момента.
Производят переключение кнопкой «MOD» в режим калибровки момента.
Производят затяжку резьбового соединения через образцовый датчик момента.
Считывают показания образцового датчика момента.
Кнопками «+» и «-» устанавливают такое же число на индикаторе гайковерта.
Нажимают кнопку «0» калибровки в направлении затяжки закончены.
Если калибровка чем-то не удовлетворила, то возможно провести ее повторно.
Кнопкой «MOD» переключают электронный блок в направлении отвинчивания.
Производят отвинчивание резьбового соединения через образцовый датчик момента.
Кнопками «+» и «-» устанавливают на индикаторе число соответствующее моменту отвинчивания
образцового датчика.
Нажимают кнопку «0» калибровка в направлении отвинчивания закончена.
Нажимают кнопку «MOD» и эл.блок переводят в режим «Дискретность».
При помощи кнопки «+» и «-» вводят число дискретности.
Нажимают кнопку «0» калибровки устройства закончена.
Thank you
10